[發明專利]一種石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑及制備方法

在審

• 申請號: 201710435854.6
• 申請日: 2017-06-12
• 公開（公告）號: CN107142093A
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 李振華
• 申請（專利權）人: 圖們市方正化工助劑廠
• 主分類號: C09K8/035
• 分類號: C09K8/035;C08G81/02;C08H7/00;C08F8/12;C08F20/44
• 代理公司: 延邊科友專利商標代理有限公司22104
• 代理人: 柳明哲

技術領域

本發明涉及一種石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑及制備方法。

背景技術

石油勘探鉆井液在石油鉆井過程中，由于地層般土含量高粘度大，所以在鉆井時降粘劑是一種不可缺少泥漿助劑。當今石油勘探鉆井液用鐵鉻木質素磺酸鹽（FCLS）產品，但該產品含有大量的六價鉻金屬離子，對地下水污染嚴重，更甚者對生產單位和使用單位，重金屬對人身健康是致癌物質，對人身健康和水污染嚴重，國家明文下令禁止使用，因此全國各大科研單位均在攻克取替鐵鉻木質素磺酸鹽（FCLS）的研究開發，20世紀由華東石油大學研發的兩離子XY-27是一種很好的降粘劑，已應用在油田，但XY-27成本昂貴，每噸銷價21000元~24000元，增加鉆井成本，所以各油田又采用三磺體系：磺化酚樹脂、磺化丹寧、磺化烤膠等作為降粘劑應用，但其成本略低于XY-27，遠高于鐵鉻木質素磺酸鹽（FCLS）的價格。

我國石油體制在90年代末期實行甲乙方制，采油公司為甲方，鉆井公司為乙方，因此鉆井公司鉆井成本受到采油公司成本的限制，鉆井公司不得以尋找又環保又低廉價格的鉆井液處理劑來降低鉆井成本，獲取經濟效益的最大化是鉆井公司生存的唯一出路。當前國內外隨著環保的限制，不但國內不準用（FCLS），而國外也逐漸對環保意識觀念增強，從2014年出口鐵鉻木質素磺酸鹽（FCCS）為零出口。開發一種環保無害、成本低的石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑為當務之急。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術之不足而提供一種對環境和人身健康無危害性環保型、耐高溫、成本低的石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑。

本發明的另一目的是提供了一種上述石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑的制備方法。

為實現上述目的，本發明提供的技術方案為：

一種石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑，是由下列方法制得：

a. 褐煤和氫氧化鈉以1：0.5~0.5~0.8的重量比，在水溶液狀態下堿化形成抗高溫劑；

b. 廢腈綸絲和水以1：1.5~3.0的重量比混合，在高溫水解下降解為降粘劑；

c. 中藥提取后的藥渣粉末和水以1：2~4的重量比混合提取，形成雜木質素抗鹽劑；

d.上述形成的抗高溫劑、降粘劑、雜木質素抗鹽劑三種物料以重量比0.5~0.8：0.2~0.5：0.3~0.6在90℃、PH值7~8之間的水溶狀態混合共聚反應6h，經烘干而得。

進一步地，所述的雜木質素抗鹽劑是利用中藥廠中藥材提取后的剩余藥渣，通過烘干粉碎成后的80目-100目粉末和水的重量比例1：2~4，在反應中升溫80℃的混合液物，通過高速離心機除去10-15%的纖維素，濾液為木質素，固含量控制40%。

一種如上所述石油勘探鉆井液用無鉻降粘劑的制備方法，包含下列步驟：

a. 褐煤和氫氧化鈉以1：0.5~0.5~0.8的重量比，在水溶液狀態下堿化形成抗高溫劑；

b. 廢腈綸絲和水以1：1.5~3.0的重量比混合，在高溫水解下降解為降粘劑；

c. 中藥提取后的藥渣粉末和水以1：2~4的重量比混合提取，形成雜木質素抗鹽劑；

d.上述形成的抗高溫劑、降粘劑、雜木質素抗鹽劑三種物料以重量比0.5~0.8：0.2~0.5：0.3~0.6在90℃、PH值7~8之間的水溶狀態混合共聚反應6h，經烘干而得。

本發明以二種工業遺棄物廢腈倫絲和中藥廠中藥材提取后的剩余藥渣提取木質素為基本原材料，加之以褐煤，通過水解、降解、交聯、共聚，在水溶液狀態下反應烘干而得，生產一種環保型鉆井液用降粘劑XS，經查閱大量文獻資料證明，目前在國內外尚無用中藥渣提取木質素和利用廢腈倫絲水解物生產無鉻降粘劑無成功先例，藥渣中提木質素國內首創。

本發明中的木質素是中藥廠中藥材提取后的藥渣，通過烘干、粉碎按比例和水混合，通過高速離心機提取雜木質中含有磺酸基、酚醛基、親水性基因，水溶性好，含糖低，適用于本發明的制備原材料，在本發明中中起抗鹽性能、降粘作用。

本發明中褐煤堿化成腐質酸（胡敏鹽酸）中含有酚醛基、羧基、羥基等多種功能團，在本發明中是良好的抗高溫232℃性能和降粘劑。

本發明利用化纖廠清掃物短廢絲，通過高溫水解成聚丙烯胺鹽，為了達到本發明的要求，將聚丙烯胺鹽分子量12.5~20萬在高溫90℃條件下按重量比胺鹽和過氧化氫比1：0.3~0.6，降解大分子為小分子，適合本發明水溶性強，有很好的降粘效果。